BE601722A

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Publication number: BE601722A
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Description

Perfectionnements à la production d'hexènes".

La présente invention est relative à un procédé pour la dimérisation de propylène en vue d'obtenir du 4-méthylpentène-1.

Dans le brevet britannique n 824.917, on décrit un pro- cédé pour la dimérisation du propylène en un produit hexénique con- sistant en isomères d'hexène, ce procédé comprenant la mise en réac- tion de propylène en présence d'un catalyseur de métal alcalin à une température de 100 à 400 F et à une pression de 1 à 100 atmos- phères. Il est signalé que le catalyseur peut être un catalyseur métallique liquide, du métal en pellicule sur un suppcrt inerte, ou un catalyseur métallique solide. C'est ainsi qu'un catalyseur

typique consistait en potassium métallique dispersé sur du carbo- nate de potassium.

Dans le brevet britannique n 825.902, on signale que des composés de métaux alcalins avec du carbone élémentaire, le rapport métal alcalin/carbone étant de 1/8 à 1/64, agissent comme agents de polymérisation et, à titre d'illustration, on décrit la polymérisation d'a-méthylstyrène en produits de poids moléculaire élevé, en utilisant un catalyeur de la formule KC8.

Suivant la présente invention, on prévoit un procédé de production de 4-méthylpentène-1, qui comprend le maintien de propylène en contact pendant une courte période de temps seulement avec un catalyseur consistant en ou contenant un complexe lamel- laire de sodium et de carbone et ayant la formule Na C64, une température inférieure à 140 C.

La production de complexes lamellaires est décrite par R. C. Asher et S.A. Wilson dans Nature, 1958, vol.181, pages 409 et suivantes, et par R. C.Asher dans J.Inorg.Nucl.Chem. 1955, volume 10, page 238 et suivantes.

Habituellement, un complexe préformé du type décrit ci-avant sera amené en contact avec du propylène ; ceci n'est pas essentiel si les conditions de polymérisation sont telles que le complexe se formera in situ et, dans ce cas, un mélange de sodium et de carbone peut être mis en contact avec le propylène.

Le catalyseur peut consister totalement en le complexe lamellaire ou peut consister en ou contenir un mélange du complexe lamellaire avec un métal alcalin sur un support de carbone, ce mé- lange contenant le complexe lamellaire en toute proportion convena- ble. La proportion du catalyseur existant sous forme de complexe lamellaire sera déterminée, au moins en partie, par la nature du carbone employé et par les proportions relatives de métal alcalin et de carbone. En outre, si on le désire, le catalyseur peut con- tenir du carbone libre. Si on le désire, le catalyseur peut conte- nir du métal alcalin libre.

Le carbone sera, de préférence, entièrement ou partiel- lement sous forme de graphite naturel ou synthétique. Cependant, d'autres formes de carbone peuvent être employées, pourvu qu'elles soient capables de réagir avec un métal alcalin pour former un complexe lamellaire. C'est ainsi qu'on peut employer des formes de carbone qui contiennent du graphite microcristallin, en même temps que du carbone d'une nature qui ne forme pas de complexes lamellaires avec des métaux alcalins.

Habituellement, la pression de réaction sera supérieure à la pression atmosphérique, de préférence de l'ordre de 50 à 4000 livres par pouce carré. La combinaison des conditions de polyméri- sation employées sera choisie pour favoriser la formation de 4- méthylpentène-l.

Le procédé peut être mis en oeuvre en présence ou non d'un solvant. Les solvants préférés sont les hydrocarbures, par exemple les paraffines normalement liquides ; l'heptane normal est un solvant spécialement convenable.

Le propylène employé comme charge d'alimentation sera, de préférence, exempt d'eau. D'une façon générale, le propylène devrait avoir une teneur en eau non supérieure à 0,001% en poids; en comparaison avec un procédé utilisant du propylène saturé d'eau, l'amélioration de la production de dimère de propylène, en utili- sant des conditions de réaction convenables, est habituellement très nette et, dans certains cas, elle peut atteindre 30% en poids.

Il sera évident qu'il est essentiel d'éviter des condi- tions qui mèneraient à la présence d'une boue aqueuse en phase li- quide atteignant le catalyseur de polymérisation.

Habituellement, la durée de contact employée dans la réaction de polymérisation sera de beaucoup inférieure à 12 heures; habituellement également de moins de 3 heures. Elle sera de préfé- rence encore inférieure à 1 heure. Habituellement, la durée de con- tact sera supérieure à 1 minute, habituellement aussi de plus de 5 minutes. Une durée de contact convenable est de l'ordre de 30

minutes.

Le propylène employé comme charge d'alimentation sera, de préférence, exeapt d'allène et de méthylacétylène. En général, si ces composes sont présents, ils devraient constituer au total moins de 0,02% en poids du propylène.

Le propylène employé comme charge d'alimentation pour le procédé de l'invention est, de préférence, traité avant usage en vue de la réduction de la teneur d'allène et/ou de méthylacéty- lènp, par hydrogénation sélective sur un catalyseur de nickel sur support, par exemple du nickel sur de la sépiolite.

Le propylène devrait être exempt d'oxygène ; s'il y en a, il ne devrait pas constituer plus de 5 parties par million en poids par rapport au propylène.

Si on le désire, le propylène peut être employé en présence d'un gaz qui est inerte sous les conditions de la réac- tion. C'est ainsi que de l'azote, du méthane, de l'étnane ou du propane peuvent être présents dans la charge d'alimentation.

La réaction peut être mise en oeuvre de façon continue ou discontinue.

Le catalyseur peut être employé sous forme d'un lit fixe, d'un lit fluidifié ou d'une boue dans un solvant ou dans un ou plusieurs des produits de réaction.

Suivant un aspect de la présente invention, on prévoit un procédé qui comprend le maintien de propylène en contact avec un catalyseur consistant en ou contenant un complexe lamellaire de sodium et de carbone et ayant la formule NaC64., la récupération d'une fraction C6 à partir du produit, et la récupération de 4- méthylpentène-1 à partir de la fraction C6.

La récupération du produit sera habituellement réalisée par distillation. Habituellement, la distillation sera mise en oeuvre dans une colonne d'au moins 60 plateaux théoriques, de fa- çon convenable environ 100 plateaux théoriques.

L'invention est illustrée mais non limitée par l'exemple suivant. L'invention est illustrée mais non limitée par l'exemple'l

EXEMPLE.

Du graphite (128 gr, 10,7 atomes-grammes) était séché à 400 C et à 0,1 mm pendant 30 minutes. Le chauffage était pour- s@ivi à 400 C sous une atmosphère.d'azote sec pur et, au @ra@nite agité, on ajoutait du sodium (3,8 gr, 0,166 atome-gramme). Le mé- lange était agité sous ces conditions pendant 30 minutes.

Le catalyseur ainsi òrné était',chargé dans un réacteur en acier inoxydable pour former un lit cylindrique d'une longueur de 20 cm et d'un diamètre de 4 cm. Le réacteur était mis en fonc- tionnement avec une circulation verticale descendante, en utilisant du propylène à 1500 livres par pouce carré ; la température de réaction était de 126 C et la vitesse spatiale horaire du liquide propylène était de 0,416.

Les hydrocarbures C6 étaient récupérés du produit par distillation ; une analyse de la fraction C6 donnait :
4-méthylpentène-2 43,9 % en poids
2-méthylpentène-2 3,8 % en poids
4-méthylpentène-1 51,3% en poids
Une autre caractéristique et un avantage de la présen- te invention sont constitués par le fait que le procédé se prête à un processus industriellement intéressant pour donner du 4- t méthylpenène-1, en utilisant un catalyseur du type boue.

REIENDICATIONS.

1. Un procédé de production de 4-méthylpentène-1, qui comprend le maintien de propylène en contact pendant une courte période de temps seulement avec un catalyseur consistant en ou contenant un complexe lamellaire de sodium et de carbone et ayant la formule NaC64' à une température inférieure à 140 C.

Claims

2. Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel le complexe lamellaire est formé de sodium métallique et de graphi-, te.

3. Un procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans le- quel la durée de contact du propylène avec le catalyseur est de l'ordre de 5 à 60 minutes. <Desc/Clms Page number 6>

4. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel la température de réaction se situe dans la gamme de 100 à 140 C.

5. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel la pression de réaction est de l'ordre de 50 à 4000 livres par pouce carré.

6. Un procédé de production de 4-méthylpentène-1, tel que décrit, notamment avec référence à l'exemple.

7. Le 4-méthylpentène-1, lorsqu'il est produit par un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.